2009-02-03

1

FUNDAMENTOWANIE 1

Część 5

Wykonawstwo robót fundamentowych

Wykopy

Odwodnienia

WYCIĄG Z MATERIAŁÓW

Wykonawstwo robót fundamentowych

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/2

Zakres prac związanych z wykonywaniem

robót fundamentowych zależy od:

– warunków terenowych,

– warunków geotechnicznych,

– rodzaju posadowienia,

– głębokości posadowienia,

– poziomu ZWG lub wody otwartej.

Wykonawstwo robót fundamentowych

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/3

Gdy budowla ma stanąć w rzece lub innym akwenie wodnym, stosuje
się specjalne metody wykonywania fundamentów:

– w wykopach w ściankach szczelnych,

– w grodzach sypanych (a), stawianych (b) lub zapuszczanych (c),

– bez obniżania zwierciadła wody otwartej (sztuczne wyspy, pomosty,
urządzenia i elementy pływające),

– metodą betonowania podwodnego.

Wykonawstwo robót fundamentowych

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/4

Przed przystąpieniem do robót fundamentowych należy przeprowadzić analizę projektu budowlanego i
warunków wodno-gruntowych. Należy przeanalizować wybraną metodę wykonawstwa i organizacji robót
fundamentowych oraz zagospodarowania placu budowy. Etap ten decyduje o prowadzeniu robót.

Po przeprowadzeniu analizy i wybraniu metody (technologii) wykonawstwa przystępuje się do
następujących robót:

— wytyczenia osi głównych i pomocniczych budowli oraz założenia minimum 3 reperów
wysokościowych (w miejscach bezpiecznych),

— wytyczenia fundamentu i granic wykopu,

— wykonania robót ziemnych,

— sprawdzenia czy grunty występujące na ścianach wykopu i w poziomie posadowienia zgadzają się z
danymi podanymi w dokumentacji,

— ewentualnego zabezpieczenia ścian wykopu,

— odpompowania wody gruntowej, jeżeli posadowienie będzie poniżej zwierciadła wody gruntowej i
roboty trzeba będzie wykonywać „na sucho” – w przypadku odwodnienia wgłębnego wcześniej należy
wykonać odpowiednie instalacje (będzie omówione oddzielnie),

— wykonania fundamentów,

— zasypania fundamentów.

Wytyczanie fundamentu i granic wykopu

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/5

Wytyczenie fundamentu i granic wykopu polega na wyznaczeniu na powierzchni terenu punktów
pozwalających na utrwalenie planu fundamentu, osi obiektu oraz granic wykopu. Punkty te muszą być
nawiązane do reperów wysokościowych.

Plan fundamentów obiektu wyznacza się w terenie poprzez wyznaczenie linii (osi) charakterystycznej,
która dla obiektów budowlanych jest linią ściany frontowej (a-a) (dla podpór mostowych będzie to oś
mostu, która jednocześnie jest osią symetrii podpory). Na linii (osi) tej wyznacza się punkt stały A, z
którego wytycza się linię prostopadłą (b-b).

W ten sposób wytyczone dwie główne linie pozwalają wyznaczyć rzut całego budynku na powierzchni
terenu. Krańcowe punkty tych linii przenosi się na „ławy” rozmieszczone w pewnej odległości od
budynku. Ławy wykonuje się z desek o grubości 50 mm, przymocowanych do pali wbitych w grunt. Przez
naciąganie drutu od punktu a przy jednym narożniku do punktu a przy drugim narożniku — zawsze można
odtworzyć linię a-a.

Punkt skrzyżowania wyznaczonych w ten sposób
linii a-a i b-b pozwala na odtworzenie punktu A.
Postępując tak samo ze wszystkimi punktami
charakterystycznymi dla danego fundamentu,
utrwala się ich położenie na ławach.
W identyczny sposób wyznacza się również
granicę wykopu.

Wytyczne wykonywania wykopów fundamentowych

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/6

Przy wykonywaniu wykopów fundamentowych należy przestrzegać poniższych zaleceń:

1. Chronić wykopy w gruntach spoistych od dopływu wód atmosferycznych i natychmiast te wody
usuwać. Przy pompowaniu wody z wnętrza wykopu fundamentowego, czerpanie jej musi się odbywać ze
specjalnej studzienki tak, aby poziom wody w niej był zawsze niższy od poziomu dna wykopu o 20-40 cm.
Woda do studzienki powinna spływać kanalikami lub drenażem.

2. W iłach warwowych wodę należy odpompowywać ze studzien głębokich. W przypadku pompowania z
wykopu osuszona warstwa gruntu musi mieć grubość 40-50 cm.

3. W przypadku wykonywania robot ziemnych za pomocą maszyn poruszających się wewnątrz wykopu,
należy pozostawić nie naruszoną warstwę gruntu; 30 cm dla gruntów niespoistych i 50 cm dla gruntów
spoistych ponad zaprojektowanym poziomem dna wykopu i warstwę tę usunąć ręcznie lub za pomocą
maszyn poruszających się poza granicami wykopu, bezpośrednio przed wykonywaniem fundamentów.

4. W gruntach ilastych, niezależnie od sposobu wykonywania robót ziemnych, zaleca się pozostawić nie
naruszoną warstwę o grubości 40-50 cm i usunąć ją możliwie na krótko przed przystąpieniem do
wykonywania fundamentu. Jeżeli wykop ma pozostać dłuższy czas nie zabudowany, należy grubość
warstwy ochronnej zwiększyć

5. W przypadku, gdy wykopany wykop fundamentowy trzeba będzie pozostawić na zimę, to przy gruntach
wysadzinowych i piaskach drobnoziarnistych należy dno wykopu chronić od przemarzania. Jeżeli z
jakichś względów nie zastosowano potrzebnej ochrony, należy przy wznawianiu robót usunąć
przemarzniętą warstwę gruntu.

2009-02-03

2

Wytyczne wykonywania wykopów fundamentowych

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/7

6. Grunty łatwo rozluźniające się (pyły, również kredy, margle) należy natychmiast po wykonaniu
wykopu pokryć warstwą betonu o grubości 5-10 cm.

7. Nie można dopuścić do „przebrania” głębokości wykopu, ale jeśli to już się stanie, należy dno
wyrównać chudym betonem albo gruboziarnistym żwirem z zaprawą cementową.

8. Wykopy i roboty fundamentowe należy rozpoczynać od najgłębiej posadowionych fundamentów.
Przy wykonywaniu wykopów fundamentowych w terenie zabudowanym należy uprzednio zbadać
głębokość posadowienia istniejących budynków sąsiednich. Jeżeli budynki te są płyciej posadowione
w porównaniu z projektowanym, dla którego wykonuje się wykop, to roboty ziemne muszą być
wykonywane w taki sposób, by nie naruszyć podłoża budowlanego pod fundamentami budynków
istniejących.

Przed przystąpieniem do wykonywania fundamentu, dno wykopu musi być odpowiednio
przygotowane. Przy gruntach spoistych, zawsze w pewnym stopniu naruszonych w poziomie dna,
należy po wyrównaniu powierzchni starannie zagęścić warstwę żwiru. Przy gruntach niespoistych,
szczególnie gruboziarnistych, wystarczy starannie wyrównać powierzchnię dna. Gdy zachodzi
konieczność obniżenia poziomu zwierciadła wody gruntowej za pomocą pompowania z wykopu
fundamentowego, należy wykonać drenaż w dnie wykopu z zagłębieniem go 10-15 cm poniżej poziomu
dna. Drenaż taki ma za zadanie odprowadzenie wody do studzienki zbiorczej, z której jest
dopompowywana.

Przy fundamentach żelbetowych (stopy, ławy, płyty) wskazane jest na wyrównanym dnie wykonać
płytę z chudego betonu o grubości 10 cm i dopiero na takim podkładzie układać zbrojenie stalowe.

Wykonawstwo i zasypywanie fundamentów

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/8

Wykonywanie fundamentów należy przeprowadzać zgodnie z przyjętą technologią.

Przy odbiorze fundamentów należy sprawdzać:

l. Zgodność z dokumentacją techniczną usytuowania fundamentów w poziomie i pionie,
przy czym dopuszcza się następujące odchylenia: poziom spodu fundamentu — ±5 cm,
poziom wierzchu fundamentu ±2 cm lub — w przypadku oparcia na fundamencie
słupów żelbetowych prefabrykowanych lub elementów wielkowymiarowych — ±0,5 cm,
usytuowanie osi fundamentu w rzucie poziomym; przy wymiarze podstawy fundamentu
2 m — ± l cm, przy wymiarze podstawy fundamentu 4,0 m — ± 2 cm.

2. Prawidłowość wykonania robót ciesielskich, zbrojarskich i betonowych.

3. Przy fundamentowaniu budowli ciężkich (budynków wysokościowych, kominów
przemysłowych, silosów, chłodni kominowych itp.) — osiadanie budowli w ciągu
całego okresu budowy.

Zasypywanie fundamentów powinno być wykonywane dokładnie, z zagęszczaniem
gruntu. Nie należy pozostawiać nie zasypanych fundamentów przed nastaniem zimy,
nie można też obsypywać gruntem zamarzniętym.

Wykopy fundamentowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/9

Ze względu na szerokość, wykopy dzielą się na:

– wąskoprzestrzenne

– szerokoprzestrzenne.

Wykopy wąskoprzestrzenne mają szerokość mniejszą od głębokości, a
szerokoprzestrzenne

odwrotnie.

Niektórzy

przyjmują

wykopy

wąskoprzestrzenne do szerokości 6 m (np. St. Huckel).

Ze względu na sposób zabezpieczenia ścian, wykopy dzielą się na:

– otwarte,

– rozparte,

– podparte lub zakotwione

Ze względu na głębokość:

– płytkie,

– głębokie.

Wykopy otwarte

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/10

Ze względu na stateczność, wykopy mają odpowiednio nachylone skarpy. Dla zwiększenia stateczności
skarp wykopów należy wykonywać tzw. półki poziome o szerokości ok. 0,5-1,0 m, co ok. 2-2,5 m w
kierunku głębokości.

Należy sprawdzić

stateczność skarp.

Wykopy rozparte

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/11

Umocnienia ścian wykopów fundamentowych mają za zadanie zabezpieczenie ścian wykopu
przed obsunięciem.

W skład najprostszych umocnień ścian wchodzą następujące elementy:

— pionowa ściana (obudowa) z desek lub dyli (ułożonych poziomo lub pionowo),
przyjmująca na siebie parcie gruntu,

— belki podtrzymujące deski ściany (ustawione pionowo lub ułożone poziomo w zależności
od ułożenia desek w obudowie),

— rozpory (poziome) dociskające belki,

— podpory pod rozpory w wykopach szerokoprzestrzennych.

Umocnienia ścian wykopów zależą od rodzaju gruntu i jego nawodnienia. Bardzo często do
umocnień ścian wykopów stosuje się ścianki szczelne lub – szczególnie w przypadku
wykopów głębokich: ściany szczelinowe, palisady, obudowa berlińska czy iniekcję
strumieniową (jet-grouting).

Wykopy rozparte wąskoprzestrzenne

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/12

Wykopy wąskoprzestrzenne wykonywane w gruntach spoistych nie nawodnionych można

zabezpieczać poziomymi pojedynczymi deskami (rozstawionymi co 10-20 cm) o grubości

zwykle 50 mm, rozpartymi co 1,5-2,5 m rozporami o średnicy 8-20 cm.

Po osiągnięciu żądanej głębokości wprowadza się obok rozpór pale pionowe i rozpiera

rozporami poziomymi. W gruntach spoistych nawodnionych, gdy konsystencja gruntu jest

plastyczna, deski należy układać na dotyk, gdyż grunt mógłby być wypierany poprzez

szczeliny, a poza deskowaniem tworzyłyby się pustki, tzw. kieszenie, co doprowadziłoby do

naruszenia konstrukcji rozparcia.

Deski co 1,5-2,0 m należy podtrzymać belkami pionowymi (14x6-18x8 cm) rozpartymi

rozporami poziomymi co ok. 1,5 m. Rozpory poziome mogą być drewniane lub metalowe

ś

rubowe.

2009-02-03

3

Wykopy rozparte wąskoprzestrzenne

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/13

W gruntach niespoistych suchych, które obsypują się od razu, a więc niemożliwe jest
założenie pierwszego bala poziomego, stosuje się zabezpieczenie deskami pionowymi.
Pionowe deski zagłębia się w grunt, podbijając je młotem w miarę postępu robót ziemnych.
Podtrzymujące bale w tym przypadku są w położeniu poziomym

Wykopy rozparte wąskoprzestrzenne

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/14

Obecnie coraz częściej stosuje się

zmechanizowane sposoby zabezpieczania

wykopów wąskoprzestrzennych

wykonywanych mechanicznie.

Wykopy szerokoprzestrzenne

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/15

mogą być rozpierane lub podpierane, względnie kotwione. Przy wykopach szeroko-
przestrzennych o szerokości 6-20 m i więcej można zastosować obudowę rozpieraną
(wykopy rozpierane). Główną różnicę z wykopami wąskimi stanowi tu długość rozpór oraz
konieczność wprowadzania rozpór podłużnych. Rozpory wobec znacznej długości należy

podpierać, dla zabezpieczenia od ugięcia pod
ciężarem własnym i od zginania przez moment od
siły ściskającej w rozporze, której ramię stanowi
strzałka ugięcia.

Obudowa berlińska

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/16

Tzw.

ś

cianka

berlińska

składa

się

z

kształtowników

stalowych

zamocowanych

(zabetonowanych) w dnie, pomiędzy które w trakcie głębienia wykopu zależnie od rodzaju

ś

cianki:

wkłada się elementy drewniane,
wkłada się elementy stalowe,
wkłada się prefabrykowane żelbetowe,
zakłada się siatkę stalową i wykonuje beton natryskowy.

Obudowa berlińska

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/17

Rozstaw kształtowników pionowych 1,5 ÷
3,0 m. Ścianka stosunkowo podatna, co
należy uwzględniać w projektowaniu.

Palisady

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/18

Obudowa wykopu wykonana z pali. Rodzaje palisady:

a) rozproszona (ażurowa) – odległość osiowa pali większa od średnicy

b) ciągła – odległość osiowa pali równa średnicy

c)

„na zakładkę” (secant) – odległość osiowa pali mniejsza od średnicy – gdy

wymagana jest szczelność obudowy; (co drugi zbrojony).

ad c) Wykonuje się co drugi pal w odległości mniejszej niż 2D następnie zanim beton

uzyska pełna wytrzymałość wykonuje się pale pomiędzy wcześniejszymi i zagłębia się

zbrojenie. Pale wykonane jako pierwsze nie są zbrojone.

Palisady są na ogół kotwione jedno lub wielokrotnie.

2009-02-03

4

Odwodnienia budowlane

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/19

Przy wykonywaniu robót fundamentowych w gruntach, gdzie poziom wód

gruntowych występuje powyżej poziomu posadowienia często zachodzi potrzeba

odwodnienia wykopu w celu wykonania robót „na sucho”. Stosuje się dwa rodzaje

odwodnienia:

a)

odwodnienie powierzchniowe – pompowanie bezpośrednio z dna wykopu

(rzadziej stosowane),

b) odwodnienie wgłębne – obniżenie poziomu wody metodami wgłębnymi (zewnątrz

lub wewnątrz obudowy wykopu) stosowane najcześciej.

Odwodnienie powierzchniowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/20

Wodę

napływającą

do

wykopu przez skarpy lub

ś

ciany i dno zbiera się za

pomocą systemu rowków
odwadniających

do

studzienek

zbiorczych

i

stamtąd odpompowuje na
zewnątrz wykopu. Rowki te
należy wypełnić tłuczniem
lub żwirem. Metoda rzadziej
stosowana ze względu na
ryzyko rozluźnienia gruntu,
szczególnie

w

gruntach

niespoistych

o

drobnym

uziarnieniu.

Odwodnienie powierzchniowe

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/21

Ilość wody dopływającej do wykopu:

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/22

Studnia

Studnie depresyjne wykonuje się w otworach wiertniczych o średnicy 0,2 – 0,5 m lub

sposobem wypłukiwania rur osłonowych. Przestrzeń wokół rury filtrowej wypełnia się obsypką

filtracyjną, stopniowo podciągając rury wiertnicze.

G.Horodecki – Fundamentowanie 1

Katedra Geotechniki, Geologii i Budownictwa Morskiego

5/23

Igłofiltry

Składają się z kolumny rur o

ś

rednicy 8 – 10 m i średnicy

38 mm.

Instalacja składa się z:

- pomp samozasysających,

albo agregatu pompującego

wodę,

- kolektora zbiorczego,

- igłofiltrów.